JP2006150970A - シリコーン薄膜の製造方法、シリコーン薄膜及びその使用 - Google Patents

シリコーン薄膜の製造方法、シリコーン薄膜及びその使用 Download PDF

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Abstract

【課題】シリコーン薄膜を単一のかつ簡単な作業工程で実施する。
【解決手段】シリコーン薄膜を製造するにあたり、シリコーン層を押出しする。
【選択図】なし

Description

本発明は、シリコーン薄膜の製造方法、該方法により製造されるシリコーン薄膜並びに該シリコーン薄膜の使用に関する。
薄くかつ経済的に使用できる非常に様々なシリコーン被膜が知られているが、それらの全てが付加的な作業工程において困難をもって基材上に施与せねばならないという欠点を有している。
本発明の課題は、単一の簡単な作業工程で実施できるシリコーン薄膜の製造方法を提供することである。
前記課題は、本発明によればシリコーン層を押出しすることによって解決される。
この場合に、シリコーン層を基材層上に押出しすると極めて好ましいことが判明した。
同様に、シリコーン層及び基材層を押出ダイから一緒に押出しすることが非常に好ましい。
これにより、非常に簡単にかつ迅速にシリコーン層を作成できる。
本発明によれば、シリコーン層を押出しした後に基材層を供給すると非常に好ましいことが判明した。
本発明の更に非常に有利な実施態様では、シリコーン層は上位層によって覆われる。
上位層によって、シリコーン層は損傷に対して保護される。
この場合に、シリコーン層を押出しした後に上位層を供給すると非常に好ましいことが判明した。
また上位層をシリコーン層と一緒に押出しすると極めて好ましいことが判明した。
結果として、上位層は単一の作業工程でシリコーン層と一緒に製造される。
本発明の更なる非常に有利な実施態様では、基材層とシリコーン層との間に定着剤が導入される。
同様に、上位層とシリコーン層の間に定着剤を導入すると非常に好ましいことが判明した。
これによって層間の良好な結合が保証される。
更に、定着剤をシリコーン層と一緒に押出しすることが有利である。
同様に更に、定着剤を上位層又は基材層と一緒に押出しすることが有利である。
更なる非常に有利な実施態様では、定着剤は既に押出しされたシリコーン層上に施与される。
同様に、定着剤を既に押出しされた上位層もしくは基材層上に施与する場合に有利である。
本発明によれば、基材層、シリコーン層及び上位層からなる全複合材料を同時押出しすると非常に好ましいことが判明した。
本発明の更なる非常に有利な実施態様では、シリコーン層と基材層及び／又は上位層との間に設けられる定着剤は別の層と一緒に同時押出しされる。
それによって、複層複合材料がたった１作業段階で廉価に製造できる。
同様に、本発明によれば、基材層とシリコーン層とからなる複合材料を延伸させると更に好ましいことが判明した。
これによって、一方でシリコーン層の特性が変更され、そして他方でシリコーン層の厚さを低減される。
この場合に、基材層、シリコーン層及び上位層からなる複合材料を延伸させると更に好ましいことが判明した。
延伸過程で起こりうるシリコーン層の裂け又は亀裂は結果として効果的に回避される。更に、シリコーン層は延伸過程後にも保護されている。
本発明によれば、少なくとも基材層及び／又は上位層を押出しし及び／又は延伸後に取り去ると非常に好ましいことが判明した。
それにより、片側にシリコーン被覆されたフィルム又は純粋なシリコーン層も製造される。
本発明によれば完成したシリコーン層を巻取ることが非常に好ましい。
それにより完成したシリコーン層は特に容易に貯蔵かつ輸送できる。
この場合に、２層のシリコーン層の間に上位層又は基材層が設けると非常に好ましいことが判明した。
それにより、２層のシリコーン層が相互に付着することが回避される。
一実施態様によれば、本発明による方法で製造された有利な押出しされたシリコーン薄膜では、熱可塑性シリコーンエラストマーが意図される。
熱可塑性のシリコーンエラストマーは特に良好に押出しすることができる。
この場合に、基材層及び／又は上位層として、熱可塑性材料、特に熱可塑性プラスチックフィルムが意図されると非常に好ましいことが判明した。
同様に、熱可塑性材料としてポリエチレン、特にＬＤＰＥ又はＬＬＤＰＥが意図されることが非常に好ましい。
本発明の更なる実施態様によれば、熱可塑性材料としてポリプロピレン、特にポリプロピレンホモポリマー及びポリプロピレンコポリマーが意図されると非常に好ましいことが判明した。
また種々の材料からなるブレンドが基材層及び／又は上位層として意図されることが非常に好ましい。
熱可塑性材料は、その特性に基づいて基材層及び／又は上位層として特に良好に適している。
本発明の非常に有利な実施態様では、定着剤としてエチレンアクリレートコポリマー、エチレン酢酸ビニルコポリマー、酸コポリマー、酸無水物官能性を有するポリマー、特に不飽和酸無水物を備えたポリエチレン及びポリプロピレン、ヒドロキシル基を有するポリマー及びコポリマー、特にポリビニルアルコール、エチレン含有ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルアクリレート又はイオノマーが使用される。
この場合に同様に、定着剤が、少なくとも部分的にエチレンアクリレートコポリマー、エチレン酢酸ビニルコポリマー、酸コポリマー、酸無水物官能性を有するポリマー、特に不飽和酸無水物を備えたポリエチレン及びポリプロピレン、ヒドロキシル基を有するポリマー及びコポリマー、特にポリビニルアルコール、エチレン含有ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルアクリレート及び／又はイオノマーを含有するブレンド又はバッチからなることが非常に好ましい。
更に、定着剤としてエチレン酢酸ビニルコポリマーが意図され、その際、コポリマー割合が有利には５％より高いと非常に好ましいことが判明した。
この定着剤によって、シリコーン層と別の層との間の結合は広い範囲で調整できる。
本発明の更なる実施態様によれば、延伸前の基材層が厚さ５〜３０００μｍ、特に１０〜５００μｍ、有利には１０〜２００μｍを有すると非常に好ましいことが判明した。
本発明によれば、延伸前の上位層が厚さ５〜３０００μｍ、特に１０〜５００μｍ、有利には１０〜２００μｍを有すると非常に好ましいことが判明した。
同様に、熱可塑性シリコーンエラストマーが厚さ０．１〜３０００μｍ、特に１〜７０μｍ、特に１〜３０μｍ、殊に５〜２０μｍを有することが更に好ましい。
本発明の更なる非常に有利な実施態様では、熱可塑性シリコーンエラストマーは有利には９０％より高い有機シリコーン成分の割合を有する。
シリコーン成分は、実質的にシリコーンエラストマーの剥離特性を担う。高い割合のシリコーン成分によって、良好な剥離特性が保証される。
更に、シリコーンエラストマーが接着剤に対する、特に感圧接着剤に対する剥離力１〜７００ｃＮ／ｃｍ、有利には５〜１００ｃＮ／ｃｍを有すると非常に好ましいことが判明した。
それによりシリコーンエラストマーの剥離材料としての広い使用範囲が保証される。
シリコーンエラストマーが溶融粘度１００００〜１０００００、特に３５０００〜４５０００Ｐａｓを有することが非常に好ましい。
これにより、シリコーンエラストマーは非常に効率的に押出しすることが可能となる。
本発明によれば、シリコーンエラストマーがショア硬度１０〜１００、特に５０〜６０を有すると非常に好ましいことが判明した。
本発明の更なる非常に有利な実施態様では、シリコーンエラストマーによる感圧接着剤の接着力低下はＦＩＮＡＴ１１によれば＜３０％、特に＜１０％である。
それにより、貯蔵時の感圧接着剤の接着力にできる限り僅かに影響を及ぼされる。
また延伸後のシリコーンエラストマー層の厚さは１〜４００μｍ、特に１〜５０μｍ、有利には１〜５μｍであると非常に好ましいことが判明した。
シリコーン薄膜の本発明による非常に有利な使用では、シリコーン層と上位層及び／又は基材層とからなる複合材料は、シリコーン層を備えた物品、特に包装又は容器の製造、被覆又は内張りのために使用される。
これによって、例えば容器の内側は、例えば感圧接着剤の収容のために準備される。
この場合に、シリコーン層を基礎材料上に積層し、その際、基材層又は上位層は基礎材料と反対側であり、そして次いで基礎材料と一緒に深絞りして容器を製造すると非常に好ましいことが判明した。
同様に、基材層、シリコーン層及び上位層からなる複合材料を一緒に基礎材料に施与し、次いで基礎材料と一緒に深絞りして容器を製造すると非常に好ましいことが判明した。
この場合に、基材層、シリコーン層及び上位層からなる複合材料を一緒に深絞りして容器を製造することが非常に有利である。
基材層又は上位層を容器の完成後に取り去ると更に好ましいことが判明した。
シリコーン層と基材層との結合によって、深絞り時のシリコーン層の亀裂が回避される。この効果は、更に上位層によって強化される。付加的に上位層は、未充填の容器の製造及び輸送時に起こりうるシリコーン層の損傷を回避する。
本発明の更なる実施態様によれば、シリコーン層が高透明な、有利には耐候安定性の物品用保護層を形成することが非常に有利である。
同様に、シリコーン層が防汚性の物品用保護層を形成することが非常に好ましい。
これにより、物品またはその類型は、多くの環境条件に対して保護することができる。
本発明の更なる非常に有利な実施態様では、シリコーン層は保護層として特に平坦な表面上に使用される。
この場合に、シリコーン層は特に平坦な表面上に付着によって保持されることが非常に好ましい。
これにより、取り去り可能な及び／又は交換可能な保護層としてシリコーン層を使用することができる。
本発明の更なる実施態様によれば、シリコーン層を任意の表面構造に対する剥離層として使用すると好ましいことが判明した。
これによって、例えば、シリコーン層を、複層の物品が剥離するよう設計された他の層と場合により組み合わせて使用することも考えられる。
更に、本発明の実施態様によれば、該シリコーン層は衛生用途、特に衛生包装又はその類型に使用されることが好ましい。
それにより、かかる包装又はその類型の非常に容易な製造が保証される。
本発明による更なる非常に有利な本発明の使用では、シリコーン層は窓ガラス複層間の中間層として使用される。
これにより、とりわけ中間層を有する安全ガラスを本発明によるシリコーン層を用いて製造できる。
またシリコーン層を他の層と組み合わせて製造し、この層と一緒に窓ガラス又はその類型を形成すると更に有利であることが判明した。
それにより、窓ガラス、予備ガラス又はその類型の製造を単一の作業工程で可能にする。
以下に、本発明を複数の実施例に基づいて詳説する。
第一の実施例では、ダイから三層の同時押出物１を押出しする。この同時押出物１は熱可塑性材料からなる基材層２と、それに引き続く熱可塑性シリコーンエラストマーからなるシリコーン層３とからなる。シリコーンエラストマー上に引き続き、同様に熱可塑性材料からなる上位層４がある。
熱可塑性材料はポリエチレン、例えばＬＤＰＥ又はＬＬＤＰＥ、ポリプロピレン又はその類型又は種々の材料のブレンドであってよい。
押出しした後に、該複合材料を縦方向及び／又は横方向に延伸し、それにより一方で個々の層の強度特性を改善でき、そして他方で層厚を低減できる。押出しに際して、基材層２及び上位層４はそれぞれ厚さ１０〜５００μｍを有してよい。シリコーン層３は、５〜３０μｍの範囲の厚さを有してよい。延伸によってこれらの厚さは大きく低減され、それにより目下、シリコーン層３を１〜５μｍの厚さに至らしめることができる。延伸法の更に改良された調整により、シリコーン層３を０．１μｍまでの厚さに至らしめることができる。
シリコーン層３は延伸過程で基材層２及び上位層４によって安定化されている。特に、シリコーン層３が亀裂を形成するか又は完全に互いに裂かれることが抑制される。
延伸工程の後に、上位層４又は基材層２を取り去ってよい。
しかしながら、シリコーン層３と基材層２もしくは上位層４との間に、図２に示されるように定着剤５を設けることも考えられる。
定着剤５によって、個々の層間の接着力を広い範囲で調整できる。定着剤として、とりわけエチレンアクリレートコポリマー、エチレン酢酸ビニル、酸コポリマー、酸無水物官能性を有するポリマー、特に不飽和酸無水物を備えたポリエチレン及びポリプロピレン、ヒドロキシル基を有するポリマー及びコポリマー、特にポリビニルアルコール、エチレン含有ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルアクリレート、イオノマー又はその類型が許容される。これらの定着剤は更に別の物質とのブレンド又はバッチの形で提供されてもよい。
酸無水物基及び／又はヒドロキシル基で官能化された定着剤は、特に有機モノマーと不飽和酸無水物含有モノマーもしくはヒドロキシル基含有モノマー、例えば無水マレイン酸、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート又はその類型との共重合、又はポリマーと不飽和酸無水物含有モノマーもしくはヒドロキシル基含有モノマーとのグラフト化によって製造できる。
しかしながら、少なくとも基材層２又は上位層３を給送面として設け、押出し直後に供給することも考えられる。
かかる複合材料は、特に接着性物質が充填されるべき容器の製造及び内張りのために好適である。
そこで、同時押出物１を、例えば感圧接着剤の遮断用の巻き込み包装又はその類型として使用することが考えられる。しかしながら、同時押出物１を深絞りして容器６を製造することも考えられる。しかしながら、同時押出物１を他の基材上に施与し、次いで同時押出物１と一緒に、例えば深絞りによって成形して、包装を製造することも考えられる。
深絞りに際して、同時押出物１は延伸される。
同時押出物１の一部のみを、深絞り作業もしくは包装作業のために使用することも考えられる。
そこで、例えば同時押出物１の基材層２又は上位層４を取り去ってから、残りの同時押出物を、例えばポリプロピレン厚膜上に適用することもできる。引き続きこの厚膜をシリコーン層３と一緒に深絞りする。残りの上位層４又は基材層２は、この場合に、延伸の際と同様にシリコーン層３の望まれない裂けを回避する。深絞り過程の後又は包装されるべき製品を容器に充填する直前に、次いで残りの上位層４又は基材層２を取り去ってよい。こうして容器の輸送の間に、シリコーン層３の損傷が回避される。
しかしながら、同時押出物１を別の使用目的のために使用することも考えられる。そこで、例えば同時押出物１をラベル、衛生包装、環境条件に対する保護フィルム、取り去り可能な保護フィルム、安全ガラスでの窓中間層、窓ガラス又はその類型の製造のための基礎であってよい。この使用のために必要な付加的な層は後に同時押出物１に供給されるか、又は同時押出物１の層と一緒に同時に押出しされる。
特に衛生包装のための同時押出物１の使用に際して、基材フィルムが充填材、例えば白亜を有していることも考えられる。
また、厚さ１００〜３００μｍを有する基材層２、厚さ１０〜２０μｍを有する定着剤層及び厚さ８〜１５μｍを有する押出しされたシリコーン層を有する、例えばブロー成形法で製造された同時押出物１を、延伸後の基材層の厚さが３０〜７０μｍとなるように延伸することも考えられる。この場合に、シリコーン層は０．１μｍまでの厚さに低減される。同時に、複合材料の剛性及び強度は相当高められる。
図１は三層の同時押出物を示す 図２は五層の同時押出物を示す 図３は同時押出物の一部を含む深絞りされた容器を示す
符号の説明
１ 同時押出物、 ２ 基材層、 ３ シリコーン層、 ４ 上位層、 ５ 定着剤、 ６ 容器

Claims (50)

  1. 押出し可能なシリコーンの薄膜の製造方法において、シリコーン層を押出しすることを特徴とする方法。
  2. シリコーン層を基材層上に押出しすることを特徴とする、請求項１記載の方法。
  3. シリコーン層及び基材層を一緒に押出ダイから押出しすることを特徴とする、請求項１又は２記載の方法。
  4. シリコーン層を押出しした後に基材層を供給することを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
  5. シリコーン層を上位層によって覆うことを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
  6. シリコーン層を押出しした後に上位層を供給することを特徴とする、請求項５記載の方法。
  7. 上位層をシリコーン層と一緒に押出しすることを特徴とする、請求項５記載の方法。
  8. 基材層とシリコーン層との間に定着剤を導入することを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
  9. 上位層とシリコーン層との間に定着剤を導入することを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
  10. シリコーン層と一緒に定着剤を押出しすることを特徴とする、請求項８又は９記載の方法。
  11. 上位層又は基材層と一緒に定着剤を押出しすることを特徴とする、請求項８又は９記載の方法。
  12. 定着剤を既に押出しされたシリコーン層上に施与することを特徴とする、請求項８又は９記載の方法。
  13. 定着剤を既に押出しされた上位層もしくは基材層上に施与することを特徴とする、請求項８又は９記載の方法。
  14. 基材層、シリコーン層及び上位層からなる全複合材料を同時押出しすることを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか１項記載の方法。
  15. シリコーン層と基材層及び／又は上位層との間に設けられる定着剤を別の層と一緒に同時押出しすることを特徴とする、請求項１４記載の方法。
  16. 基材層及びシリコーン層からなる複合材料を延伸することを特徴とする、請求項１から１５までのいずれか１項記載の方法。
  17. 基材層、シリコーン層及び上位層からなる複合材料を延伸することを特徴とする、請求項１から１６までのいずれか１項記載の方法。
  18. 少なくとも基材層及び／又は上位層を押出しし及び／又は延伸の後に取り去ることを特徴とする、請求項１から１７までのいずれか１項記載の方法。
  19. 完成したシリコーン層を巻取ることを特徴とする、請求項１から１８までのいずれか１項記載の方法。
  20. ２層のシリコーン層の間に上位層又は基材層を設けることを特徴とする、請求項１９記載の方法。
  21. 請求項１から２０までのいずれか１項記載の方法により製造された押出しされたシリコーン薄膜であって、熱可塑性シリコーンエラストマーが設けられていることを特徴とするシリコーン薄膜。
  22. 基材層及び／又は上位層として熱可塑性材料、特に熱可塑性プラスチックフィルムが設けられていることを特徴とする、請求項２１記載のシリコーン薄膜。
  23. 熱可塑性材料として、ポリエチレン、特にＬＤＰＥ又はＬＬＤＰＥが設けられていることを特徴とする、請求項２２記載のシリコーン薄膜。
  24. 熱可塑性材料として、ポリプロピレン、特にポリプロピレンホモポリマー及びポリプロピレンコポリマーが設けられていることを特徴とする、請求項２２又は２３記載のシリコーン薄膜。
  25. 種々の材料からなるブレンドが基材層及び／又は上位層として設けられていることを特徴とする、請求項２１から２４までのいずれか１項記載のシリコーン薄膜。
  26. 定着剤として、エチレンアクリレートコポリマー、エチレン酢酸ビニルコポリマー、酸コポリマー、酸無水物官能性を有するポリマー、特に不飽和酸無水物を備えたポリエチレン及びポリプロピレン、ヒドロキシル基を有するポリマー及びコポリマー、特にポリビニルアルコール、エチレン含有ポリビニルアルコール及びヒドロキシエチルアクリレート又はイオノマーが使用されることを特徴とする、請求項２１から２５までのいずれか１項記載のシリコーン薄膜。
  27. 定着剤が、少なくとも部分的にエチレンアクリレートコポリマー、エチレン酢酸ビニルコポリマー、酸コポリマー、酸無水物官能性を有するポリマー、特に不飽和酸無水物を備えたポリエチレン及びポリプロピレン、ヒドロキシル基を有するポリマー及びコポリマー、特にポリビニルアルコール、エチレン含有ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルアクリレート及び／又はイオノマーを含有するブレンド又はバッチからなることを特徴とする、請求項２６記載のシリコーン薄膜。
  28. 定着剤として、エチレン酢酸ビニルコポリマーが設けられ、その際、コポリマー割合が有利には５％より高いことを特徴とする、請求項２６又は２７記載のシリコーン薄膜。
  29. 延伸前の基材層が厚さ５〜３０００μｍ、特に１０〜５００μｍ、有利には１０〜２００μｍを有することを特徴とする、請求項２１から２８までのいずれか１項記載のシリコーン薄膜。
  30. 延伸前の上位層が厚さ５〜３０００μｍ、特に１０〜５００μｍ、有利には１０〜２００μｍを有することを特徴とする、請求項２１から２９までのいずれか１項記載のシリコーン薄膜。
  31. 熱可塑性シリコーンエラストマーが厚さ０．１〜３０００μｍ、有利には１〜７０μｍ、特に１〜３０μｍ、殊に５〜２０μｍを有することを特徴とする、請求項２１から３０までのいずれか１項記載のシリコーン薄膜。
  32. 熱可塑性シリコーンエラストマーが、有利には、９０％より高い有機シリコーン成分の割合を有することを特徴とする、請求項２１から３１までのいずれか１項記載のシリコーン薄膜。
  33. シリコーンエラストマーが、接着剤に対して、特に感圧接着剤に対して１〜７００ｃＮ／ｃｍ、有利には５〜１００ｃＮ／ｃｍの剥離力を有することを特徴とする、請求項２１から３２までのいずれか１項記載のシリコーン薄膜。
  34. シリコーンエラストマーが１００００〜１０００００、特に３５０００〜４５０００Ｐａｓの溶融粘度を有することを特徴とする、請求項２１から３３までのいずれか１項記載のシリコーン薄膜。
  35. シリコーンエラストマーがショア硬度１０〜１００、特に５０〜６０を有することを特徴とする、請求項２１から３４までのいずれか１項記載のシリコーン薄膜。
  36. シリコーンエラストマーによる感圧接着剤の接着力の低下はＦＩＮＡＴ１１によれば、＜３０％、特に＜１０％であることを特徴とする、請求項２１から３５までのいずれか１項記載のシリコーン薄膜。
  37. シリコーンエラストマー層の延伸後の厚さは１〜４００μｍ、特に１〜５０μｍ、有利には１〜５μｍであることを特徴とする、請求項２１から３６までのいずれか１項記載のシリコーン薄膜。
  38. 請求項１から２０までのいずれか１項記載の方法により製造される、請求項２１から３７までのいずれか１項記載のシリコーン薄膜の使用であって、シリコーン層と上位層及び／又は基材層とからなる複合材料を、シリコーン層が設けられた物品、特に包装又は容器の製造、被覆又は内張りのために使用することを特徴とする使用。
  39. シリコーン層を基礎材料に積層し、その際、基材層又は上位層は基礎材料と反対側であり、次いで基礎材料と一緒に深絞りして、容器を製造することを特徴とする、請求項３８記載の使用。
  40. 基材層、シリコーン層及び上位層からなる複合材料を一緒に基礎材料に施与し、そして次いで基礎材料と一緒に深絞りして、容器を製造することを特徴とする、請求項３８記載の使用。
  41. 基材層、シリコーン層及び上位層からなる複合材料を一緒に深絞りして、容器を製造することを特徴とする、請求項３８記載の使用。
  42. 基材層又は上位層を容器の完成後に取り去ることを特徴とする、請求項３９から４１までのいずれか１項記載の使用。
  43. シリコーン層が高透明で、有利には耐候安定性の物品用保護層を形成することを特徴とする、請求項３８から４２までのいずれか１項記載の使用。
  44. シリコーン層が防汚性の物品用保護層を形成することを特徴とする、３８から４３までのいずれか１項記載の使用。
  45. シリコーン層を保護層として特に平坦な表面上で使用することを特徴とする、請求項３８から４４までのいずれか１項記載の使用。
  46. シリコーン層が特に平坦な表面上に接着によって保持されることを特徴とする、請求項４５記載の使用。
  47. シリコーン層を任意の表面構造に対する剥離層として使用することを特徴とする、請求項３８から４６までのいずれか１項記載の使用。
  48. シリコーン層を、衛生用途で、特に衛生包装又はその類型に使用することを特徴とする、請求項３８から４７までのいずれか１項記載の使用。
  49. シリコーン層を窓ガラス複層間の中間層として使用することを特徴とする、請求項３８から４８までのいずれか１項記載の使用。
  50. シリコーン層を他の層と組み合わせて製造し、前記の層と一緒に窓ガラス又はその類型を形成することを特徴とする、請求項３８から４９までのいずれか１項記載の使用。
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